机械设计基础教学设计1机械设计基础课程整体教学设计一、管理信息课程名称：机械设计基础 批准人：制定人：李宏策 制定时间：2008.12二、基本信息课程类型：专业技术基础课 学时：52+2 周课程设计+1 周 CAD 设计先修知识：工程力学、机械制图与测绘、计算机辅助设计、公差与配合后续课：机械制造技术 、 数控编程等课程性质：数控专业课三、课程设计1、 课程目标设计（1） 能力目标 通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计 具有分析常用机构运动特性的能力 初步具有简单设计机械及传动装置的能力 具有对经验公式、参数、简化计算与实际计算结果进行简单的数据处理能力 具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力 初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力 具有机械设计实验技能 具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力（2）知识目标总体目标：为机械类产品的设计、制造、维护等提供必要的理论基础。了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识掌握常用机构的基本原理和设计方法掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法了解常用机构及通用零部件的维护知识（3）其它目标 加强学生创新设计能力的培养 自我学习能力 使用工具能力 与人协助的能力2、 课程内容设计模块名称 学时1、减速器各零件的设计和选择 322. 减速器课程设计 两周机械设计基础教学设计23.现代设计方法：能利用计算机三维实体设计软件进行零件的建模、造型及机械零件、部件的装配等设计 一周4.内燃机、牛头刨床、自行车、钟表等部分机构的设计 143.能力训练项目本课程主要选择二级直齿圆柱齿轮减速器的设计作为本课程的贯穿综合训练项目。通过减速器各个零件的设计和选择，培养学生综合分析问题的能力和解决问题的能力。同时，考虑到学生训练的需要和知识的全面性，增加自行车、内燃机、牛头刨床、钟表、现代机械设计方法等训练项目作为能力训练的补充编号能力训练项目名称似实现的能力目标 知识目标训练方式、手段及步骤 展示结果1.1分析内燃机的结构及组成常用机器、机构、构件、零件的观察、分析和识别能力a. 机器、机构、构件、零件的概念；b. b.机器总体与局部的关系；c. c.机器的组成与特征；机器与机构的区别和联系a. 分析内燃机的结构及组成；b.参观实习工厂，了解更多的机构及零件列表归纳原动机、传动方式、主要机构、主要构件和零件1.2绘制单缸内燃机的运动简图a.能看懂平面机构的运动简图；b.能绘制简单的平面机构运动简图a.内燃机的运动原理；b.运动副的概念及各种运动副的表示方法绘制单缸内燃机的机构运动简图绘制单缸内燃机的机构运动简图1.3内燃机中凸轮机构的工作特性分析与设计a.凸轮机构的正确使用和维护能力；b.根据实际生产要求的从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构轮廓a.凸轮机构的应用特点；b.从动件常用运动规律分析；c.材料的选择；d.凸轮的加工方法；e.图解法设计凸轮轮廓的方法观察各种凸轮机构图解法设计凸轮轮廓曲线图1.4内燃机中机构的运动特性分析a.能够对简单的平面机构运动特性进行分析；b.能设计一些简单的平面连杆机构a.机构自由度的概念及计算；b.平面机构具有确定运动的条件；c.机构的运动特性分析方法；d.平面四杆机构的基本设计方法a.内燃机中导杆机构的自由度分析；b.内燃机中的工作特性分析a.内燃机中的自由度计算；b.急回特性的设计结果2.1牛头刨床中的曲柄导杆机构a.巩固运动简图的绘制b.巩固对运动特性的分析方法a.巩固运动简图的绘制b.巩固对运动特性的分析方法a.通过动画演示b.到实习工厂观察牛头绘制牛头刨床的机构运动简图机械设计基础教学设计3的分析 刨床的运动特性3.1自行车中的棘轮机构、链传动的分析能对自行车机械简单的维护；理解自行车中的棘轮机构的运动原理；掌握链传动的特点、应用及主要参数的选择掌握链传动的布置、张紧拆装自行车 总结自行车的维护知识4.1某设备中带传动机构的工作特性分析与设计a.带传动机构的安装、使用维护能力；b.带传动的工作特性分析；c.带传动机构的设计能力a.带传动的工作特点；b.V 带标准规格；c.弹性滑动、打滑等概念；d.V 带传动的设计计算方法；e.V 带安装张紧及维护给出某传动机构中带传动的工作条件，设计带传动写出带传动的设计过程和设计结果4.2减速器中齿轮机构的工作特性分析与设计a.具有齿轮机构的安装、使用维护能力；b.能对齿轮机构的工作特性进行分析；c.能根据工作使用要求设计齿轮机构a.齿轮的形状、参数、尺寸及传动特点；b.齿轮的啮合、安装、传动及加工；c.齿轮的结构与润滑；齿轮的受力及失效分析；d.设计准则及设计计算a.观察各种齿轮机构的运动过程；b.拆装减速器，了解齿轮的装配情况a.总结归纳减速器中齿轮的减速原理、参数、结构、加工方法、润滑方式、写出总结报告；b.给出工作条件设计一对直齿圆柱齿轮4.3钟表中定轴轮系原理分析、传动比计算及各针的转向关系分析会分析定轴轮系的传动比及方向的判断a.轮系的概念及分类；b.定轴轮系的有关计算；给出减速器中的齿轮传动系统及通过项目钟表的组装，计算传动比、分析输出输入轴的关系a.能绘制、识读钟表的结构运动简图；b.理解钟表的运动原理；c.能拆卸和组装钟表；d.总结各种轮系的传动比计算及方向判断的方法4.4减速器中蜗杆传动的设计a.蜗杆传动机构的安装、使用维护能力；b.蜗杆传动机构的工作特性分析；c.蜗杆传动机构的设计能力a.蜗杆传动特性；b.蜗杆传动的类型和应用；c.参数及尺寸计算；d.材料和结构给出设计条件，设计手动蜗杆传动机构给出蜗杆传动机构的设计过程4.5减速器中各联接件的选用各种联接类型的选择及结构设计的能力a.螺纹联接的基本形式;b.键联接、销联接的应用范围及特点给出联接的选用过程写出联接类型选择的总结报告机械设计基础教学设计44.6减速器中联轴器的选择、安装与调试正确选用联轴器及安装、调整的能力联轴器的类型及选用方法给出工作条件，选用联轴器写出选用联轴器的工作报告4.7减速器中轴承的选择及组合设计正确选择轴承类型和型号的能力、组合设计及拆装能力a.轴承的最新国家标准；b.轴承类型和型号的选用a.给出工作条件，选用轴承方法；b.轴承的组合设计及拆装写出轴承选择和维护保养的总结报告4.8减速器中轴的设计轴的结构设计及强度分析计算能力a.轴的类型和功用；b.轴的选材；c.轴的结构设计及强度计算给出工作条件，设计轴的结构并进行强度分析计算给出轴的结构设计和强度分析计算结果5.1减速器机械传动装置的总体方案a.能根据各种要求选择电动机的能力b.能设计传动装置运动和动力参数计c.能合理确定传动装置总传动比能根据设计要求设计合理、经济的传动方案比较各种传动方案的优点、缺点总体方案示意图5.2减速器参数选择和零件尺寸、强度计算a.能设计减速器内传动零件b.能对箱体尺寸进行合理选择c.能对轴承、联轴器等的选用能根据设计要求综合应用 1.11.8 的知识 1.1-1.8 给出设计过程5.3绘制减速器装配图a.能绘装配图 结合前面所学课程，能基本完成装配图的绘制能绘装配图 给出手工绘制的装配图5.4绘制减速器零件图a.能绘制轴的零件b.能绘制箱体零件c.能绘制齿轮零件结合前面所学课程，能基本完成各种零件图的绘制利用手工绘图工具绘制零件图给出手工绘制的零件图5.5 编写设 能够规范编写设 能规范编写设计计算具 设计计算具 给出基本规范的设计机械设计基础教学设计5计说明书计说明书 体过程，目录及参考文献体过程 说明书6.1采用现代设计方法设计齿轮利用计算机三维设计软件进行零件的建模、造型的能力计算机辅助设计软件让学生利用计算机进行齿轮的三维实体设计给出设计过程并展示设计结果6.2采用现代设计方法设计一级齿轮减速器培养基础理论知识与现代设计方法相结合的能力本课程基础知识、计算机辅助设计软件使用计算机对一级齿轮减速器的整体设计给出设计过程并展示设计结果4.进度表设计教学目标和主要内容序号学时单元标题 能力目标能力训练项目编号 知识目标其他内容（课程主要内容）12机器与机构常用机器、机构、构件、零件的观察、分析和识别能力1.1d. 机器、机构、构件、零件的概念；e. b.机器总体与局部的关系；f. c.机器的组成与特征；机器与机构的区别和联系a.参观实习工厂，认识各种机构；b.说明本课程的知识目标和能力目标，c.认识多个常用设备，分析常用设备的组成，明确原动机、传动方式及机构、构件和零件的区别；d.学生自己总结机器的共同特征及机器的功能；e.学生模仿分析新设备22平面机构的运动简图a.能看懂平面机构的运动简图；b.能绘制简单的平面机构运动简图1.2a.内燃机的运动原理；b.运动副的概念及各种运动副的表示方法a.分析内燃机的组成和工作原理；b.用符号表示各构件的连接关系；c.绘制单缸内燃机运动简图；d.认识常用机构运动简图；e.绘制牛头刨床机构运动简图；4 内燃机、 a.能够对简单的平 1.4 a.机构自由度的概 a.简单机构的自由机械设计基础教学设计63 牛头刨床中铰链机构的运动特性分析面机构运动特性进行分析；b.能设计一些简单的平面连杆机构2.1 念及计算；b.平面机构具有确定运动的条件；c.机构的运动特性分析方法；d.平面四杆机构的基本设计方法度分析；b.牛头刨床中导杆机构的自由度分析；c.牛头刨床中导杆机构的工作特性分析；d.内燃机中的铰链机构分析4 2凸轮机构的工作特性分析与设计a.能正确使用和维护凸轮机构；b.能根据从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构的轮廓1.3a.凸轮机构的应用特点；b.从动件常用运动规律分析；c.材料的选择；d.凸轮的加工方法；e.图解法设计凸轮轮廓的方法a.观察各种凸轮机构；b.图解法设计凸轮轮廓曲线图5 2棘轮机构的分析知道自行车中的棘轮机构的超越离合性运动原理； 3.1理解自行车中的棘轮机构的运动原理；总结棘轮棘轮机构为什么具有超越离合性6 4链传动的工作特性分析与设计a.理解自行车中的链传动的布置、张紧b.自行车的维护、维修能力3.1a.掌握链传动的特点、应用及主要参数的选择b.掌握链传动的布置、张紧总结自行车的维护保养及维修知识7 6带传动的工作特性分析与设计a.带传动机构的安装、使用维护能力；b.带传动的工作特性分析；c.带传动机构的设计能力4.1a.带传动的工作特点；b.V 带标准规格；c.弹性滑动、打滑等概念；d.V 带传动的设计计算方法；e.V 带安装张紧及维护a.给出错误的安装及维护方式，让学生指出错误；b.分析各种参数的变化对 V 带传动的影响；c.写出带传动的设计过程和设计结果；d.对多种设计结果进行比较，选择最佳方案8 10齿轮机构的工作特性分析与设计a.具有齿轮机构的安装、使用维护能力；b.能对齿轮机构的工作特性进行分析；4.2a.齿轮的形状、参数、尺寸及传动特点；b.齿轮的啮合、安装、传动及加工；c.齿轮的结构与润a.观察各种齿轮的运动过程；拆卸减速器中的齿轮，了解齿轮的装配情况；b.用范成法加工齿机械设计基础教学设计7c.能根据工作使用要求设计齿轮机构滑；齿轮的受力及失效分析；d.设计准则及设计计算轮，了解根切现象；c.给出工作条件，设计一对直齿轮，展示设计成果；d.对多种设计结果进行比较，选择最佳的设计方案9 5轮系传动比计算及转动方向判断会分析定轴轮系的传动比及方向的判断4.3a.轮系的概念及分类；b.定轴轮系的有关计算；a.能绘制、识读钟表的结构运动简图；b.理解钟表的运动原理；c.能拆卸和组装钟表；d.总结各种轮系的传动比计算及方向判断的方法10 3蜗杆传